張 鵬 管紅雨
近年來(lái),全瓷修復(fù)體憑借其良好的生物相容性、逼真的色澤、良好的美學(xué)特性等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受廣大口腔醫(yī)師以及患者的青睞。臨床上用于全瓷修復(fù)技術(shù)的粘結(jié)劑主要為樹(shù)脂水門(mén)汀[1],它不僅自身具有較好的機(jī)械強(qiáng)度、低水溶性和可配色等特點(diǎn),而且具有較好的粘接性能,為修復(fù)體提供足夠的固位力,使修復(fù)體與基牙成為一個(gè)整體,有效地增強(qiáng)其抗折強(qiáng)度,確保了修復(fù)體的使用壽命。傳統(tǒng)樹(shù)脂水門(mén)汀操作步驟復(fù)雜,并且技術(shù)敏感性高,而自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀是一種新型粘接材料,其無(wú)需配套粘接劑,將酸蝕劑、底涂劑、粘接劑以及樹(shù)脂水門(mén)汀糊劑合為一體,粘接過(guò)程一步完成,減少了操作步驟,從而較大程度上降低了操作的技術(shù)敏感性[2]。市場(chǎng)上可供選擇的自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀種類較多,機(jī)械強(qiáng)度是其能否應(yīng)用于臨床的先決條件,而抗壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)樹(shù)脂水門(mén)汀機(jī)械強(qiáng)度的指標(biāo)之一[3]。本研究以臨床上常用的Unicem和MaxcemElite為對(duì)照,對(duì)新產(chǎn)品SmartCem2的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估,為臨床選擇適宜的樹(shù)脂水門(mén)汀提供參考依據(jù)。
1.1 材料 SmartCem2自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀、LED光固化燈(登士柏公司,美國(guó)),Unicem自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀(3M公司,美國(guó)),MaxcemElite自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀(Kerr公司,美國(guó)),Instron 3365萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(Instron公司,美國(guó)),金相砂紙(浙江武義恒宇儀器有限公司),電子數(shù)顯卡尺(精度0.01mm,江蘇靖江量具有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 試件制備 根據(jù)ISO9917標(biāo)準(zhǔn)[4],制備高8.0mm、內(nèi)徑4.0mm的圓柱形樹(shù)脂試件。制備兩個(gè)半圓柱形聚四氟乙烯模具,先將足夠量的樹(shù)脂分別分層充填到兩個(gè)模具中,然后將模具對(duì)合,兩端加玻璃板壓平。以光固化燈沿各個(gè)方向分別光照40s,待樹(shù)脂固化后分離模具,取出樹(shù)脂試件。三種自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀的固化方式為光固化和自凝固化的雙重固化。為了達(dá)到最大固化水平,每個(gè)樣本在取出后再沿各個(gè)方向分四層固化,光照40s。固化后,其中1組37℃蒸餾水浴24h(n=5);另外一組37℃蒸餾水浴30d(n=5),試件兩端用600目砂紙打磨,電子數(shù)顯卡尺測(cè)量試件直徑。
1.2.2 抗壓強(qiáng)度測(cè)試 根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[5],使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)試試樣的抗壓強(qiáng)度,加載速度為1.0mm/min,記錄試件斷裂時(shí)的破壞值F(N),根據(jù)公式(1)計(jì)算
(CS為抗壓強(qiáng)度,d為圓柱體樣本的直徑)
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS13.0軟件對(duì)試件的抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行單因素方差分析和組間兩兩比較的LSD-t檢驗(yàn)分析,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
SmartCem2,Unicem,MaxcemElite在固化24h和固化30d測(cè)得的抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表1。單因素方差分析結(jié)果顯示:三組樹(shù)脂水門(mén)汀固化24h和30d時(shí)總體均數(shù)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.05。LSD-t檢驗(yàn)結(jié)果(表2)顯示:試件水浴24h,抗壓強(qiáng)度由高到低排序?yàn)镸axcemElite>SmartCem2>Unicem,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.05;水浴 30d,SmartCem2的抗壓強(qiáng)度較24h組明顯提高,且高于Unicem 和MaxcemElite,P<0.05,而 Unicem 和MaxcemElite間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,P>0.05。
表1 三種樹(shù)脂水門(mén)汀抗壓強(qiáng)度的單因素方差分析(MPa,n=10,)
表1 三種樹(shù)脂水門(mén)汀抗壓強(qiáng)度的單因素方差分析(MPa,n=10,)
表2 三種樹(shù)脂水門(mén)汀的抗壓強(qiáng)度的兩兩均數(shù)間比較(LSD-t)
自粘接型樹(shù)脂水門(mén)汀作為一種新型的粘接材料,在傳統(tǒng)樹(shù)脂水門(mén)汀的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良,將酸蝕劑、底膠、粘接劑,樹(shù)脂水門(mén)汀糊劑集于一體,只需一步操作,即縮短了臨床治療時(shí)間,減少了術(shù)后敏感性,因此日益受到臨床醫(yī)師的青睞。
抗壓強(qiáng)度是衡量材料力學(xué)性能的重要指標(biāo),代表材料抵抗壓縮載荷而不破裂或發(fā)生屈服的能力[6],它不僅是檢測(cè)樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度的重要指標(biāo)之一,也是粘結(jié)材料臨床性能的重要預(yù)示指標(biāo)[7]。樹(shù)脂水門(mén)汀需具有足夠的抗壓強(qiáng)度,才能抵抗各個(gè)方向咬合力的作用,防止材料受力時(shí)發(fā)生斷裂,造成修復(fù)體的脫落,進(jìn)而影響修復(fù)體的使用壽命。SmartCem2,Unicem和MaxcemElite均為自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀,Unicem和MaxcemElite憑借其良好的機(jī)械及粘接性能,已廣泛應(yīng)用于臨床。而SmartCem2是登士柏公司最新研發(fā)的雙固化自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀,主要組成成分包括三甲基丙烯酸脲烷酯、乙氧基雙酚-A-甲基苯烯酸酯、雙重/三重功效稀釋劑、光引發(fā)系統(tǒng)和自凝引發(fā)系統(tǒng)、69%的充填物(玻璃+硅膠)。
周菊妹[3]研究顯示,人牙釉質(zhì)的抗壓強(qiáng)度為384MPa,牙本質(zhì)為297MPa。表1及表2結(jié)果顯示,水浴24h后,MaxcemElite的抗壓強(qiáng)度為346.11±22.17MPa,高于牙本質(zhì)抗壓強(qiáng)度,而SmartCem2為280.14±16.40MPa,高于臨床常用且粘接性能較強(qiáng)的Unicem,接近牙本質(zhì)抗壓強(qiáng)度,并且其抗壓強(qiáng)度高于ADA的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)(>70MPa),提示其具有足夠的抗壓強(qiáng)度,符合臨床應(yīng)用的要求。陳治清[8]研究證實(shí),樹(shù)脂的單體轉(zhuǎn)化率直接影響其機(jī)械性能,樹(shù)脂固化操作完成后雖已結(jié)固成形,但尚未完全聚合,固化1d后聚合度達(dá)到90%以上,表1結(jié)果顯示,水浴30d后,Unicem抗壓強(qiáng)度無(wú)明顯改變,提示其在水浴24h后單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大,已達(dá)到自身的最高抗壓強(qiáng)度。而MaxcemElite的抗壓強(qiáng)度由346.11±22.17MPa降至206.74±27.40MPa,其抗壓強(qiáng)度明顯降低,原因有待進(jìn)一步研究分析。水浴30d后SmartCem2的抗壓強(qiáng)度(360.61±14.04MPa)較水浴24h有明顯的提高,其原因可能是隨固化時(shí)間的延長(zhǎng),樹(shù)脂的聚合更加完全,從而增加其機(jī)械強(qiáng)度[9]。SmartCem2在本實(shí)驗(yàn)中水浴30d后抗壓強(qiáng)度有明顯提高,然而是否已達(dá)到其最大的抗壓強(qiáng)度值,則需要延長(zhǎng)水浴時(shí)間做進(jìn)一步研究。
樹(shù)脂水門(mén)汀的性能與樹(shù)脂基質(zhì)、無(wú)基填料的種類及含量以及基質(zhì)和填料之間的偶聯(lián)等因素有關(guān)。在一定范圍內(nèi),無(wú)機(jī)填料的含量越高,復(fù)合樹(shù)脂的機(jī)械性能越好[11],Stephen[12]比較了填料含量為79wt%的Prdoigy(Kerr Corp)樹(shù)脂和填料含量為50wt%的FloResrore(Den-Mat Corp)樹(shù)脂,發(fā)現(xiàn)Prodigy樹(shù)脂的壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和硬度等均高于FloResrore樹(shù)脂。SmartCem2、Unicem、MaxcemElite的填料含量(體積比)分別為69%、70%和大于70%,其中MaxcemElite填料的含量最高,根據(jù)上述研究認(rèn)為其具有最好的機(jī)械強(qiáng)度,而表1結(jié)果顯示,MaxcemElite的壓縮強(qiáng)度值僅在水浴24h時(shí)高于SmartCem2、Unicem,隨著水浴時(shí)間的延長(zhǎng),降至SmartCem2以下,可見(jiàn)其在充分聚合情況下抗壓強(qiáng)度值并不高于SmartCem2,這提示填料的含量并不是影響樹(shù)脂水門(mén)汀抗壓強(qiáng)度的決定性因素,但引起這一現(xiàn)象的具體原因仍需進(jìn)一步研究;而在填料的成分方面,理論上,復(fù)合樹(shù)脂填料中存在的間隙是造成其機(jī)械強(qiáng)度不足、耐磨性差、聚合體積收縮較大等缺點(diǎn)的原因之一,納米材料滲入到空隙中可產(chǎn)生增韌作用,其增韌機(jī)制是由于納米填料與樹(shù)脂基質(zhì)之間形成有序結(jié)構(gòu),同時(shí)樹(shù)脂基質(zhì)與填料通過(guò)離子鍵結(jié)合構(gòu)成填料之間的橋接關(guān)系,可以輕易將所受應(yīng)力傳遞到樹(shù)脂基質(zhì)中。因此滲入空隙中的納米填料大小及分散度對(duì)材料的機(jī)械性能有直接影響[13,14]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,SmartCem2的抗壓強(qiáng)度明顯高于其他兩種材料(P<0.05),可能與其成份中含有納米級(jí)填料(16nm的4.2%硅膠填料)有關(guān)。
綜上所述:與臨床上常用的自粘接樹(shù)脂水門(mén)汀Unicem和MaxcemElite相比,SmartCem2具有最高的抗壓強(qiáng)度,并且固化30d較24h時(shí)可獲得更佳的抗壓性能。
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